(57)【要約】【課題】極めて薄いリチウムシートのアノードに形成することができる、抵抗が小さく化学的にも安定しているコンパクトな側方コンタクトを提供する。【解決手段】電気接点アウトレットは少なくとも一つの多層電気化学セルを有する。アノードシートの横方向端部はカソード及びコレクターの対応端部を超えて延びており、突出領域を形成している。金属層はアノードシートの横方向端部と電気的に接触しているが、セルの他の要素とは接触していない。この金属層は発電機の外部電極をなす。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は二以上の多層電気化学セルを含み、そのそれぞれが１枚のアノードシートと、一つのカソード及びその集電体と、前記アノードシートと前記カソードとの間に挟まれたシート状のポリマー電解質とを構成要素とする厚さ１〜５０ミクロンのリチウムベースシートを含んでいるポリマー電解質リチウム電池の、前記アノードシートのための電気コンタクト接続部であって、
前記アノードシートの一方の側方縁部が、カソード及びその集電体の当該側方縁部を越えて延びて突出領域を形成し、前記電気コンタクト接続部が、前記アノードシートの当該側方縁部上に固定的に堆積された、リチウムと両立できる金属による金属層を含んでおり、金属層が前記セルの他の部品と電気的に接触せずに、リチウム電池のアノードシートのための外部電気コンタクト接続部を構成していることを特徴とする電気コンタクト接続部。
【請求項２】
前記金属層は、前記突出した領域にパルベライゼーションされた剛性金属からなる請求項１に記載の電気コンタクト接続部。
【請求項３】
絶縁プラスチック／リチウムアノード／ポリマー電解質／カソード／カソードの集電体のシートからなるセル組立体、またはカソード／ポリマー電解質／リチウムアノード／ポリマー電解質／カソードのシートからなる少なくとも一つのセル組立体を含み、
アノードシートの一方の側方縁部が他のシートを越えて延びて突出領域を形成し、この上にリチウムと両立できる剛性金属からなる金属層による第１の電気コンタクト接続部を設け、
カソードシートの反対側の側方縁部が他のシートを越えて延びて突出領域を形成し、この上に金属層を形成して第２の電気コンタクト接続部を設け、
前記の第１の接続部はアノードを一側で集結させ、前記の第２の接続部はカソードを他側で集結していることを特徴とする多層ポリマー電解質電池。
【請求項４】
前記金属層は、金属のパルベライゼーションにより堆積された剛性のある金属からなる、請求項３に記載の多層ポリマー電解質電池。
【請求項５】
金属の外部ケーシングを備え、この外部ケーシングは第１の接続部に直接接触して、アノードを介し熱交換するようになっている請求項３又は４に記載の多層ポリマー電解質電池。
【請求項６】
一又は二以上の多層電気化学セルを含み、そのそれぞれが１枚のアノードシートと、一つのカソード及びその集電体と、前記アノードシートと前記カソードとの間に挟まれたシート状のポリマー電解質とを構成要素とする厚さ１〜５０ミクロンのリチウムベースシートを含んでいるポリマー電解質リチウム電池の、前記アノードシートのための電気コンタクト接続部を形成する方法であって、
アノードシートの側方端部を、カソード及びその集電体の対応する側方端部を越えて延ばして突出領域を形成するステップと、前記突出領域にリチウムと両立できる剛性のある金属をパルベライゼーションにより堆積させてセルの他の部品と電気的に接触しない金属層を形成するステップと、ケーシングのない電池の外部端子を形成するステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄い電極フィルムとポリマー電解質とから成る少なくとも一つの多層体を巻回構造または積層構造としたリチウム電池に、アノード（陽極）として用いるリチウムシートの側方に設けられる電気コンタクト接続部及びその製法に関する。また、本発明は、プラスチック材料の近くで薄いリチウムシートにコンタクト接続部を設けた電池、及びその製造方法を提供する。このような側方のコンタクト接続部は、全ての固体電池、すなわちソリッドなポリマー電解質電池に適している。その理由は、電気抵抗が小さく、リチウム及びその合金との化学反応に関して問題がなく、そして電池とその外部ケーシングとの間で効率的に熱交換を行うことができるからである。一つの実例では、薄いリチウムシート上の電気コンタクトは、両立できる金属（好ましくは銅、鉄、ニッケルまたはそれらの合金）をリチウム上に直接付着させて得られる。ここで「両立できる金属」とは、リチウムと反応しない、換言すればリチウムの化学的もしくは電気化学的特性にほとんど、もしくは全く影響しない金属を指している。また別の実例では、先ず、リチウムをベースとした金属もしくは低融点リチウム合金からなる層を、リチウムシートの端部に堆積させる。この堆積層を中間金属層とも呼ぶ。この中間金属層によって、その後にこの中間金属層の反対側の面に、不活性で剛性のある金属からなる第２の電気コンタクトを作ることが可能となる。ここで、「不活性で剛性のある金属」とは、リチウムと両立でき、リチウムあるいはその合金の表面酸化が起こっても、電池のアノードと外部ケーシングとの間の電気コンタクトの品質を維持できる金属を指している。
【０００２】
銅などの金属をリチウムに直接付着させると、乾燥空気中で電池を使用することが可能となり、加えて電池とその外部ケーシングとの間の熱の移動を促進する。リチウムもしくはその低融点合金などの金属で中間金属層を形成すれば、リチウムからなるアノードとの間で化学反応が起こるという問題は解消され、堆積層の自己溶着及び凝集を促進するとともに、電池の熱サイクル及び電気化学サイクルの間にコンタクト域の変形可能性が得られる。一方、中間金属層として堆積させる金属が低融点であることにより、他のプラスチック部品から近い場所、すなわちリチウム、電解質、複合材からなるカソード（陰極）の絶縁支持フィルムから近い場所であっても、中間金属層を薄いリチウムフィルムの端部に付着させることが容易になる。本明細書では、好ましい実施例において、リウチムと両立する金属層とともに、リチウムをベースとした中間層のための、導電性及び凝集性を有する金属堆積層を得る手段についても説明する。本発明の実施例に基づいて得られた、リチウムとその合金と、剛性があってリチウムと両立するある種の金属との間の接合部の品質は、周囲のガスに起因するリチウム表面の酸化からアノードの電気的コンタクトを十分に保護できるものである。本発明の別の効果は、電池の複数のシートと電池の外部ケーシングとの間の効率的な熱伝達が可能になることである。電池本体とその外部ケーシングとの間の熱交換を促進する液体の電解質が存在しないポリマー電解質リチウム電池では、この点は安全上特に重要である。
【背景技術】
【０００３】
高密度で軽量なエネルギー源に対する需要の増大につれて、一次リチウム電池及び充電可能なリチウム電池の開発が近年活発になっている。リチウム電池は、エネルギー密度が高く保存特性に優れている点で、液体媒質によって作動する他の電池よりも非常に優れている。しかしながら、リチウム電池は製造コストが高いこと、低温での電力が低下する場合があること、リチウムの使用について安全性を考慮しなければならないことなどから、その利用はいまだに小型電池や特殊な用途に限定されている。
【０００４】
このような制約を取り除く一つの方法は、リチウム電池に現在使われている液体の有機電解質を、ポリエーテル錯体とリチウム塩からなるポリマー電解質の薄いフィルムによって置き換えることである。よく知られているように、プラスチックフィルムは、自動化された工程によって、大面積の数ミクロンオーダーの薄さのフィルムを、短時間で作成することができる。これらのフィルムの製造コストは安く、薄いフィルム状の電池の表面積を大きくすることで、大型高出力の電池を製造できる。一方、有機液体の代わりに非可溶性の固体ポリマーを用いた、全てが固体からなる電池は、本質的に安全に製造することができる。その理由は、このような電池は、内部の化学反応性物質のお互い同士の反応、あるいは周囲の空気又は水に偶発的に触れた場合の反応の速度を制限し易いからである。このような固体電池に用いることができるポリマーは、米国特許第４，３０３，７４８号、第４，５７８，３２６号、第４，３５７，４０１号に記載されており、そのようなポリマーを組み合わせる方法は米国特許第４，８９７，９１７号、第４，８２４，７４６号、そしてフランス特許第８７−０８５３９号に記載されている。
【０００５】
しかしながら、ポリマー電解質を用いてリチウム電池の活性表面の面積を大きくすると、それと同程度の面積を持つアノードおよびカソードの集電体（current collector）を開発しなければならないという困難に遭遇する。この問題に対する実用的な解決策は、カソードの場合には集電体としてアルミニウムを用い、アノードの場合には集電体としてリチウムシートそれ自体を用いることである。この方法は、例えば、ＡＡ（単三）、Ｃ（単二）またはＤ（単一）の各形式のコイル状の有機液体電解質の電池に時々用いられている。その場合、アノードは厚さ約１３０ミクロン（μ）のフィルム状リチウムから成る。このような厚さだと、リチウムは組み立て装置によって自由に扱える程度のしなやかさを有しており、アノードからの電流の収集（集電）をリチウムシートの端部を介して行うことができる。あるいは、必要な場合には、集電体での抵抗の低下を小さくするために、一定間隔でリチウムフィルムに固定された横断金属片によって電流収集を確行うことができる。しかしながら、この方法を、使用する組立体がはるかに薄く、リチウムの厚さも４０ミクロンから１ミクロンという薄さとなるポリマー電解質電池に転用することは困難である。このような薄さのリチウムフィルムは機械的にはるかに不安定であり、組み立て装置で扱うためには、リチウムフィルムを支持しておくことが必要となる（例えば、米国特許第４，８２４，７４６号、第４，８９７，９１７号）。一方で、金属リチウムを薄くすると導電性が低くなるため、コイル状に巻回した電池の場合には、コイルの端部で電流を集電することを困難にする。その理由は、電流を流す距離が長くなり、集電体内でかなり大きなオーミック・ドロップ（ohmic drop）を生ずるからである。このような制約は極薄フィルムに基づく技術で用いるフィルムの薄さと長さに依存するが、このような制約があるため、集電距離を短くするために、コイル状電池では側方で集電せざるを得ない。同様のことは、オーミック・ドロップを少なくするために個別の薄い電池を積み重ねた、あるいはジグザグに配置した電池の場合にも当てはまる。側方での集電を行う公知の方法は、電流が流れる距離を短くするために、コイル状にしたアノードまたはカソードに一定間隔毎に横断導電片を設けることである。
【０００６】
しかしながら、この方法は、極めて薄いフィルムに適しているとは言えない（導電片が局部的に厚かったり機械的特性が低かったりする）。別の可能性として、不活性の薄い金属からなる集電体に、通常の溶接でリチウムを薄く延ばして積層して（ラミネートして）側方集電を可能とすることが考えられる。しかしながら、このようにアノードに対して新たに金属の集電体を設けることは、重量とコストの点で極めて不利である。例えば、リチウムと両立できるニッケルまたは銅のシートのコストは必要な厚さ（例えば、５〜１０ミクロン）で１平方フィート当たり約１ドルもする。
【０００７】
コイル状に巻回したプラスチックのフィルムの縁にパルベライゼーション（pulverization）により金属化した側方集電体を形成した極めて薄いキャパシタの製造方法が、ポリマー電解質をベースとするリチウム電池の製造技術にとって興味深いモデルとなる。この種のキャパシタは、一般に二つの同じ絶縁プラスチックフィルム（約３〜３０ミクロンのポリプロピレンまたはポリエステル）から成っており、これらは側方の帯状の非金属化部分を除いて一つの面が金属化されている。二つのフィルムは、反対側の端部が合うように僅かにずらして一緒に巻かれ、当該反対側の金属化された端部においてまとめる。これらのキャパシタで用いられる電気的コンタクトは、一般に、有機結合剤を含む導電性ペーストの形態で、あるいはパルベライゼーションによって得られる堆積物の形態で付着される亜鉛、アルミニウムまたは銀を基にしている。亜鉛及びアルミニウムの場合には、火炎スプレーまたは電気アーク（electric arc）が用いられる。後者のタイプのコンタクト接続部は、キャパシタの分野では知られており、公開番号００７３５５５の欧州特許出願または公開番号２，５８９，６２０のフランス特許出願にも記載されている。
【０００８】
これらのタイプの組立体と側方コンタクト接続部は、コンパクトで短時間に作ることができて経済的であり、不活性金属の集電体を用いる場合、例えば、カソードのための集電体がアルミニウムである場合には、ポリマー電解質電池に適合するものであることが、実験的に分かっている。現在のところ、これらの方法を、薄いリチウムフィルムから成るリチウムアノードの集電に直接転用することは以下の理由から容易ではない。
（１）キャパシタに用いられる火炎スプレーによる亜鉛のパルベライゼーションは、燃焼により水を解放するので、リチウム電池には不適である。
（２）エポキシ系の有機結合剤を一般にベースとする銀もしくは亜鉛粉末の化合物は、リチウムの存在下では、特に高温の場合には、化学的に安定でない。
【０００９】
（３）キャパシタの製造で電気アークによるパルベライゼーションに通常用いられる金属、例えば亜鉛、アルミニウム及びそれらの合金は、リチウムが化学反応するので使用できない。事実、実験的に分かったところでは、これらの金属はリチウムと自発的に反応し、固くもろい中間金属化合物を生成し、この化合物は、低抵抗の信頼性のある電気接続部の形成を妨げる。
（４）ニッケル、鉄、銅、モリブデンなどのリチウムと両立する金属は高い融点を有するため、これらの金属はリチウムフィルムとプラスチック材料との多層組立体に蒸着により直接付着させることはできないと思われる。例えば出願人は、コーティング金属としてニッケルまたは銅の粉末を用いているのＭｅｄｃｏ  ｄｅｖｉｃｅ（パーキンエルマーの関連部門）のＭｏｄｅｌ  ＭＢＮで市販のプラズマパルベライゼーション（プラズマスプレー）装置を使って試験を行った。この試験結果によれば、コイル状電池のアノード側方境界部に高温の不活性ガスとともに金属が射出されたときに、電池のＰＰ絶縁材料とポリマー電解質であるプラスチックフィルムに重大な熱劣化が生じることが分かった。これらの同じ金属を電気アークでパルベライゼーションして付着させる技術は、電池の他のプラスチック部品に対する熱的衝撃のために同様の困難を伴うことが分かる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、薄いフィルムポリマー電解質電池におけるリチウムフィルムのアノードの側方集電体の形成に伴う困難を解決することを目的とする。本発明により抵抗が小さく化学的にも安定しているコンパクトな側方コンタクトを極めて薄いリチウムシートのアノードに形成することができる。また、本発明の方法によればそのようなコンタクトは迅速に形成されるので、信頼性が高く、経済的でもある極めて薄いポリマー電解質電池の製造を容易にする。本発明のその他の利点は以下の記述から明らかとなろう。
【００１１】
本発明は、一つもしくはそれ以上の薄いバッテリーを円筒状の巻回構造とした、もしくは平らに積み上げた形態とした、かなりの長さのフィルムを使用している（セル当たり１５０ミクロン以下の）薄い電気化学的デバイスにおいてアノードとして使用されている薄いリチウムシートに設けた側方コンタクト接続部の構成に係る。
【００１２】
本発明に係る好適な構成は、ポリマー電解質電池において出力端として用いられるアノードシートの側方の突出部に設けた電気接続部を含んでいて、アノード組立体の電力集電を容易とし、そしてまた、電池の中心部と電池の外部ケーシングとの間の熱交換を容易とする。
【００１３】
以下、図面に示した実施例を参照して本発明の特徴及び利点を明らかにする。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１４】
図１〜図８に本発明の主たる特徴を有する好適な構造を示す。図１は電池の積層したシートの断面図であり、リチウムアノードｂの側方突出部ｘを有しており、この上にコンタクトが形成される。図１において、ｙは第２の側方コンタをクトの形成を可能にするカソードの集電体の突出部を示している。この側方コンタクトもコンパクトであり、キャパシタで使用される既知の技術を使って形成することができる。たとえば、導電性の銀ペースト、亜鉛又はアルミニウムの粉末、錫を溶接して、不活性金属上に付着させる。
【００１５】
図２、図３、図４は、不活性集電体を設けていない状態の、リチウムのアノードシートの集電体の形成に適合する側方コンタクトの３つの好ましい実施例を表している。図示した種々の層を構成するのに用いる材料は、以下で述べる説明及び例に示される。さらに、最適な電気的かつ熱的なコンタクトを得ることができる主要な熱的、電気的、そして機械的な方法も示される。本発明のデバイスを製造する好ましい方法は、側方コンタクトの金属層のうちの少なくとも一つをパルベライゼーションによって形成することである。このパルベライゼーションにより得られるこのような層の利点には、コンタクトの過度の密集を避けることができる堆積物のコンパクトさ、コンタクト域に機械的損傷を与えるリスクがない状態で基板の表面輪郭をたどれること、熱交換表面、及び、電池の全側方コンタクト表面の表面集電を最適化できることなどがある。
【００１６】
図６、図７、図８は、本発明の構造体を利用できる好ましい三つの電池の実施例を示している。図６は、中心に芯１を有する円筒状に巻かれたデバイスである。上端にはアノードのための集電体の構造体ｍがあり、これは図２、図３、図４のいずれによっても作ることができる。下端には側方集電のための構造体ｎがあり、ここには、図５に示すように、カソードの不活性の集電体に接触する金属ｋがある。図７に示す平らな電池は、平坦な芯ｏに少なくとも一つの積層化した部品（図１）を巻いて作り、側縁ｍとｎに集電体が形成されている。図８は、図１に示した積層化した部品を一つ又は二つ以上設けてなる平坦な電池を示している。それらの部品は個別に積み上げられたり、もしくはジグザグの形に折り畳まれたりし、さらに、側縁ｍ，ｎに集電体が形成されている。
【００１７】
本発明の第一の好ましい実施例を、図１、図２に示す。この構造体は、リチウム又はその合金から作られた追加的な中間金属層ｇを含んでいる。これは、アノードのシートｂの突出部ｘに低融点の金属を溶着させて得られ、これにより電池の他のプラスチック部品に生じる熱的衝撃を軽減させることができる。この中間金属層は、リチウムシートを重ねたそれらの側方部、場合によってはそれらの側縁に形成される。この中間金属層ｇは、密度が相対的に高く、導電性及び凝集性のある厚さ約１ｍｍの層が形成されるようにして堆積される。この中間金属層ｇは、シート表面の酸化によって電気的コンタクトが失われないように、アノードの他のシートｂ同士を互いに緊密に溶着し、機械的に固める。この中間金属層ｇを形成する好ましい方法は、不活性ガス雰囲気中で、複数のリチウムシートの側縁を液体の状態のリチウムに接触させるか、あるいは、融点近くにしてリチウムまたは融点の低いリチウム合金の液滴をパルベライゼーションするプロセスによって、複数のリチウムシートの側縁を接触させる。このようにして形成された中間金属層ｇは、この層のリチウムと両立するとともに更に高い剛性を有する第２の金属ｆの形成を容易にするとともに、電池の芯と電池の外部ケーシングとの間の電気的及び熱的な移送を促進する。この例（限定的なものではない）では、電池は、複数のリチウムシートに加え、ポリプロピレンの絶縁フィルムａ（リチウムシートｂに固着していても固着していなくてもよい）、電池の電解質ｃ、カソードｆ、そしてカソードｆの集電体ｅを含んでいる。これらのフィルムは相互に数ｍｍ程度ずらされている。これらのずれはフィルムの実際の厚さ（１〜４０ミクロン程度）と比べると非常に大きいが、図１では、理解を容易にするためフィルムの厚さを拡大して示してある。
【００１８】
アノードの複数の薄いシートとのコンタクト接続部となる中間金属として、リチウム又はその低融点合金などの金属を用いることにより、以下のような利点が得られる。
（１）付加した金属のリチウムシートとの間の化学的両立性の問題を解決する（「両立」とは、前述のように、リチウムの化学的、電気化学的特性に影響しないことをいう）。
（２）緊密で確実な電気的かつ熱的なコンタクトを可能にし（リチウムは溶融及び／又は機械的圧力によって容易にそれ自体溶着する）、アノードの側縁を固定する。
（３）発熱／放熱の熱サイクル及び充電／放電の電気化学的サイクルにおいて、コンタクト領域が変形する可能性が得られる（リチウム及びそのいくつかの合金は非常に高い展性（malleability）を有する）。
（４）リチウム及びそのいくつかの合金は融点が低いので（リチウムの融点は摂氏１８０度）、電池の種々のプラスチックフィルムの近傍であってもこれらを付着させることは容易である。
（５）リチウムは凝集して密度の高い溶着物を形成するので、電池内に存在しうる不純物による酸化からシートのコンタクト領域を保護できる。
【００１９】
しかしながら、このような中間金属層ｇを形成するためにリチウムのような金属を付着させるプロセスには、大きな困難が伴う。すなわち、リチウムを酸化させずに、そしてリチウムシートに近接するプラスチック部品を溶かさずに、リチウム又はその合金を融点に近い温度まで加熱しなければならない。この問題を解決する好ましい方法は、例えば、不活性ガス雰囲気中で、付着させる金属にリチウムのシートを溶着できる温度で、液体もしくは半液体状のリチウムを機械的にパルベライゼーションするか、あるいは電気アークによりパルベライゼーションすることである。パルベライゼーションプロセスの別の選択肢として、たとえば、低い融点を有するリチウムの合金から中間層を形成することもできる。リチウムをベースとする合金の組成としては、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｂｏｏｋ  Ｃｏｍｐａｎｙから出版されているＥｄ．Ｍａｘ  Ｈａｎｓｅｎ著「Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｉｎａｒｙ  Ａｌｌｏｙｓ」に記載されているようなＬｉ−Ｃａ、Ｌｉ−Ｓｒ、Ｌｉ−Ｎａ、Ｌｉ−Ｍｇの二元系から選択することができる。但し、これに限定されるものではない。あるいは、これらの合金を含むより複雑な系であって、リチウムを多く含有し、摂氏３５０度よりも低い温度で実質的に液状であるものの中から選択することもできる。
【００２０】
図９は、溶融したリチウムをパルベライゼーションする装置の例を示している。この装置は、高温の不活性ガスのジェットを用いて、液体又は半液体状のリチウムの液滴を射出するという機械的プロセスを用い、これによりリチウムの縁に良質の電気コンタクトを形成する。図２の装置には、主要部として、溶融状態のリチウム又はその合金ｍが入った容器ａ、この容器ａの不浸透性の蓋ｂ、容器ａと高温の不活性ガスの入口ｇとを加熱する加熱要素ｃ、内径が約０．４ｍｍの毛細管ｄ、パルベライゼーションノズルｅ、そして、高温のガスを循環させるための外管ｆが含まれている。この装置では、パイプｋへ導入する加圧された不活性ガスの作用によりリチウムに毛細管ｄの内部を上昇させることによって、溶融した金属のジェットｌを得る。こうして得られた液体又は半液体状の粒子のジェットは、パルベライゼーションノズルｅ内を循環する高温の不活性ガスによって搬送される。ｉから入る低温の不活性ガスを保護用の外装ｈにも流し、これをｊで拡散させることによって、酸素または乾燥空気の存在下でもこの装置を使用できるようにしている。
【００２１】
このような機械的プロセス以外の方法を使用して中間層を形成することもできる。たとえば、２本のリチウムのロッドを電気アークで溶かし、これを不活性ガスでパルベライゼーションし、この不活性ガスにより液体リチウムの微細な液滴をアノードのシートに向けて射出することができる。亜鉛もしくはアルミニウムの電気アーク溶着法から導出したこの方法は、リチウムもしくはリチウムを多く含有する合金を直接電極として使って電気アークを発生するようにして実施することもできる。この場合、リチウムもしくはリチウム合金のロッドを電気アークの近くに直接押し出すのが望ましい。
【００２２】
他の方法で形成した中間金属層を有する第２のコンタクト接続部の好ましい構造を図３に示す。この方法では、アノードフィルムを作るとき及び電池を組み立てるときに、好ましくは０．２〜１．０ｃｍの大きさのリチウムの突出部ｘを突出させ、組み立て後に、このアノードのシートの突出部から中間金属層ｉを形成する。この導電性の中間層ｉは、フィルム端部を圧縮し、相互に溶接して形成することが好ましい。この中間層を、リチウム表面を酸化させずに本来の場所で形成する一つの方法は、超音波によるリチウムの機械的圧縮、もしくは溶融によるリチウムの局部的な溶接によって、フィルム端部を相互に溶着することである。
【００２３】
図２、図３にそれぞれ示した、リチウム又はその合金からなる中間層を形成した二つの構造体では、剛性があってリチウムと両立する金属からなる第２の導電性層ｆ及びｈを付着させることが必要である。この第２の金属層は必須であり、この層は、リチウム又はその合金の表面に酸化が生じてもアノードと電池の外部ケーシングとの間の電気コンタクト特性を維持できるように、中間層のリチウムに対して緊密に溶着すべきである。リチウムをベースとする中間金属層に、第２の層ｆ、ｈ（好ましくは、ニッケル、銅、鉄、モリブデン、チタン又はこれらの合金）を付着させることは容易であるが、それは、多層アノード／中間層という構造によって機械的剛性が高いことと、金属層ｇ又はｉが、この第２の層の形成に起因する熱的又は機械的な衝撃から電池のプラスチック部品を絶縁し、保護していることによる。このような衝撃は、例えば、プラズマもしくは電気アークによるパルベライゼーションによって金属ｆ又はｈを付着させるときや、もっと簡単には、たとえば超音波プロセス、溶融又はスポット溶接といった機械的、熱的又は電気的プロセスによって金属ｆ、ｈを付着させる際に起こりうる。これらのプロセスは、電池の外装を介して電流と熱の行き来を可能にする完全な側方集電体を形成するために、第２の金属ｆ，ｈを中間層ｇの金属に緊密に溶融固着するのに用いられる。
【００２４】
一般に、前述のようなリチウムと両立できる剛性金属からなり、複数のリチウムシートを第２の層ｆ、ｈから分離する中間金属層を設けることによって、複数のリチウムシートを相互に固定することができ、さらに電池のプラスチック部品を熱的又は機械的な衝撃から保護できるという利点が得られる。このような改良により、外部コンタクトの接続に起因する熱劣化や偶発的な短絡を防止するのに必要とされる電極の側方突出部の幅を小さくすることができる。
【００２５】
電気化学電池のリチウムアノードの側方コンタクト接続部のための好ましい第３の構造を図４に示す。この単純な構造は、ポリマー電解質電池に好適である。この構造は、リチウムと両立できる金属、具体的には銅、ニッケル、鉄又はこれらの合金からなるパルベライゼーション層ｊを、リチウムシート、すなわちアノードの端部に直接、緊密に接触させた状態で形成して得られる。このような構造の利点は、この金属をアルミニウムシートのケーシングに直接接触させたときに、そしてその金属が銅をベースとするものであるときに、側方の伝導層領域における熱的伝導及び電気的伝導の両方を最適化することである。本出願人は、このような構造体を電気アークの下でのパルベライゼーションプロセスによって得られることを確認するとともに、さらに試験によって、パルベライゼーションした金属が摂氏１０００度を超える非常に高い融点を有していても、プラスチック部品を熱的に損傷させずに、複数の薄いリチウムシートとの間で良質の電気的コンタクトが得られることを確認した。リチウムに固着させる導電性の金属層の形成は、直径１．６ｍｍの２本の銅線の間に電気アークをつくり、この電気アークと同じ高さで供給される圧縮空気のジェットによって連続的に供給される微細粉子によってなされる。電気アークに用いる電力は、１〜３ｋＷである。この実験において、電池に何らの熱的損傷や短絡は生じなかった。電気アークによってリチウムと両立できる金属をパルベライゼーションするこのようなプロセスによって、図４に示すようなリチウムのアノードのコンタクト接続部の構造体を、迅速、安全に、かつ、経済的に作ることができる。特に、電気アークの下でリチウムに銅をパルベライゼーション溶着させることは、不活性ガス雰囲気中だけでなく、乾燥空気の下でも実施でき、反応性リチウムの塵を生じさせない。さらに、金属コンタクトとして銅を用いると、電池とその外部ケーシングとの間での最適な熱交換を確保できる。
【００２６】
図１０、図１１、図１２は、リチウムシートの自由端に作った側方電気コンタクトの品質を実証するのに用いた実験用の構造体を示している。図１２に概略的に示した対称な巻回体は、直径１．３ｃｍのプラスチック芯の回りに下記のようにフィルムを組み合わせたものを同心に巻いて得られる。
ａ：厚さ２８ミクロン、幅１２．１ｃｍの、両側から伸ばした３枚のポリエチレンフィルム。
ｂ：厚さ２０ミクロン、幅１１．４ｃｍのアルミニウムのフィルム。
ｃ：厚さ３５ミクロン、幅１２．７ｃｍのリチウムのフィルム。
【００２７】
これら５枚のフィルムそれぞれの位置関係を図１０に示す。３枚のプロピレンフィルムは高さが同じであり、リチウムフィルムは、これら３枚のプロピレンフィルムよりも３．２ｍｍ長く、アルミニウムフィルムは３枚のプロピレンフィルムよりも３．２ｍｍ短い。図１０は各フィルムとそれらの位置を示している。しかし、この図では、各フィルムを特定できるように、各フィルムの厚さを１００倍程度に拡大し示してあるので、フィルムの突出部の長さとその厚さの正しい大きな比率を表すことはできない。図１１では、この比率を１０程度に小さくし示してある。これらの図からでも、リチウムフィルムの突出部分が、アルミニウムフィルムと短絡せずにパルベライゼーションされた金属と接触できる理由は理解できるだろう。すなわち、アルミニウムフィルムは長さｅだけ短くなっており、しかもアルミニウムフィルム自身の厚みに相当する開口ｄを介してのみアルミニウムフィルムに接近可能だからである。図１２は、１．５ｍｍのプラスチック芯ｆに、図１０に示した５枚のフィルムを４ｍ巻いた巻回体を示す。図１２は、コンタクト接続部ｇ及びｇ′の部分を概略的に示している。以下に様々なコンタクト接続部を示す。リチウムと側方集電体との間の接触抵抗は４点法により測定される。１０アンペアの電流を点Ｐ１とＰ４との間に流し、中間点Ｐ２，Ｐ３をプローブとして使って接触抵抗を測定する。アルミニウムのフィルムｂにはｈにおいて電気的に接触でき、これは、本発明に基づいた様々な側方コンタクトの形成によって短絡を生じた場合にこれを検出することを意図したものである。同心に巻いた各フィルムのそれぞれの厚さは、以下の例に述べるように、完成後のフィルムと電池の側方突出部との間隔が近づくように決められる。
【００２８】
図１３、図１４、図１５は、完成後のポリマー電解質電池をより詳細に示している。これは、図２〜図５に示したコンタクト接続部の構造のいずれかを用いて種々の部品を巻回して得られたものである。使用したフィルムの相互の位置関係は図１３に示してある。図１４は図１３の構造の変形例の概略図である。この変形例では、ある種の取り付け方法を容易にするために、付加的な集電体を設けないリチウムを、接着性ポリプロピレンのフィルムによって支持している。電池を製造するのに使用したフィルム及びアノードの側方集電に必要な側方突出部を得る方法を、図１３、図１４、図１５に示す。これらの図の符号が表す部材は以下の通りである。
ａ：厚さ２０ミクロンのポリプロピレンの絶縁フィルム。
ｂ：厚さ３５ミクロンのリチウムのシート。このシートは突出しており、カソード及びそのアルミニウム集電体よりも約６．３ｍｍ上に長い。
【００２９】
ｃ：厚さ３０ミクロンのポリマー電解質。この上端部はカソードの集電体よりも側方に２．２ｍｍ突出し、下端部はリチウムシートよりも突出している。
ｄ：バナジウム酸化物をベースとする厚さ４５ミクロンのカソードフィルム。そのアルミニウムの集電体に対して両側縁で引っ込んでいる。
ｅ：厚さ１８ミクロンのカソードのためのアルミニウム集電体。下端部がリチウムシートよりも約６．３ｍｍ突出している。
ｆ：高融点の第２の剛性金属。リチウムと科学的に両立でき、導電性及び伝熱性がよく、電池の外側へ向けた熱交換を可能とする。
【００３０】
ｇ：電池のプラスチック芯または内部心棒。外径は約１．３ｃｍ。
ｊ：リチウムをベースとする中間金属相。リチウムシート及びリチウムと両立できる第２金属ｆに密着している。
【００３１】
図１５の電池の例に示したアノードのコンタクト接続部の構造は、具体的には、図９の装置を用いたパルベライゼーションにより得られた、図２のそれである。しかしながら、部品ｆ及びｊについては、図３及び図４に示したコンタクト接続部の構造とすることもできる。後者の場合、部品ｆは不要であり、部品ｊについては、好ましくはアークによってパルベライゼーションした、剛性のあるリチウムと両立する金属とする。
【００３２】
カソードの側方突出部と側方コンタクト接続部を得る方法を以下に種々の例で示すが、限定的なものではない。これら以外にも多くの方法を適用することができ、例えば、アルミニウム集電体のシートの溶接、銀をベースとする導電性ペーストの塗布、亜鉛もしくはアルミニウムのパルベライゼーションによっても上記の電極を作ることができる。
【００３３】
下記の実例１〜３は、本発明に基づくコンタクト接続部の構造及びこれらを製造する方法を示している。これらの実例は、図１０〜図１２に示した対称な巻回体の両端側のリチウムシートの突出部に対し適用される。このような接続部の特に有利な点は、リチウムシートとそれらの側方集電構造の間の接触抵抗を調べることができることである。使用されるロールの外形寸法は、幅が１３．６ｃｍ、内部プラスチック芯ｇの直径が１．３ｃｍ、巻回体の外径が３．０ｃｍである。また、使用したフィルムの長さは４ｍであった。局部的な接触抵抗値は、図１２に示した４点測定装置を用いて得られる。このような方法を用いて、リチウムシートと側方コンタクトとの間の接触抵抗を検証した。下記の３種類の試験を行って、コンタクトの質を評価し、比較する。
【００３４】
１）側方集電体を設けた後の接触抵抗の測定。
２）摂氏６０度の温度における数日間にわたる時間の関数としての前記の接触抵抗の変化。すなわち、ショックと熱サイクルの結果としての集電体の安定性。
３）摂氏６０度において、リチウム及びその合金を、気相により制御しながら酸化してて、その後に抵抗を測定。この試験は、ガス相に接触し得るリチウムの表面に酸化が生じるように、図１０〜図１２の巻回体を約５００ｍｌの空気を含む密閉容器内に入れた状態で行う。リチウムのアノードの側方集電体は、リチウムと両立でき、そして非酸化性で非反応性の界面リチウムもしくはリチウム合金／金属を含んでいるべきであり、これらを溶接した部分は、表面の酸化に対して十分な耐性を有するべきである。
【００３５】
実例４〜７は完成後の電池に取り付けたコンタクト接続部の構造を示しており、これらの全体的な動作の分析を介してコンタクトの品質を確認する。これらの実例は、多くの種類のコンタクト接続部と製造された電池のモデルとを説明することになる。
【００３６】
〔実例１〕
第１の実例は、図１２に示した対称な巻回体について、図２に示したコンタクト接続部の構造を作る方法である。
【００３７】
図２のコンタクト接続部を作るために、図９に例示した溶融したリチウムをパルベライゼーションする装置を用いる。このパルベライゼーション装置を用いる際の条件は次の通りである。溶融リチウム浴の温度は摂氏２５０度、ヘリウムジェットの近似的な温度は摂氏２５０度、流量は１５０リットル／分、溶融リチウム浴上の圧力は３０ポンド／平方インチ。この溶融リチウムのジェットを、リチウムフィルムの３５ミクロンの突出部を有する図１２の巻回体の縁部に対して射出する。図２に示した中間導電層ｇに対応する堆積物は、約５秒の３回の噴射により形成され、厚さ１ｍｍの相対的に均一な厚さとなる。この中間層の外面に、ニッケルシート（図２に示したリチウムと両立できる第２の硬い金属）ｆを固着させる。このニッケルシートｆは、このニッケルと接触するリチウムを局部的に溶融させて溶着させる。２つの層ｇとｆとの溶接の接触抵抗は非常に良好で、集結させるシートの横断面に対し０．０２ミリオーム以下である。これらの接触抵抗は、図１２の外部集電体と側方集電体ｇ、ｇ’との間の、機械的に接触させた場合の抵抗よりも小さい。摂氏６０度の温度で７日間放置し、そして摂氏６０度の温度で７日間ガス相と接触させてリチウム表面を酸化させた後であっても、認め得るような変化は見られなかった。また、このようにして作られた側方集電体と図１２のアルミニウムｈとの間において、短絡は認められなかった。剥がしてから、パルベライゼーションリチウムの堆積物の機械的特性を調べた結果、中間金属層が凝集していることと、中間金属層がリチウムシートと密着していることが確認された。実際、フィルムを巻きほどくと、突出したリチウムとの結合領域の外側でリチウムシートの引張が生じた。フィルムを剥がした後に調べてみると、溶融リチウムが投射された領域の近傍において、プロピレンフィルムには認められるほどの劣化はなかった。一方、空気中での汚染を検査したところ、中間領域のリチウムが灰色となり、表面が酸化していることが認められた。この場合の低い抵抗値から、複数のシート、中間領域の粒子、そして第２導電層の金属の間の溶着が、リチウムもしくはその合金の表面の酸化を防ぐのに十分なものであることが確認された。
【００３８】
純粋なリチウムの代わりに、リチウムとカルシウム１０％の合金を用いて同様の試験を行った結果、同程度の抵抗が得られ、図９に示したリチウム浴ｍの温度を下げることができ、ひいては電池の短絡及び熱的衝撃というリスクの軽減につながる。
【００３９】
他に２つの試験を行った。一つの試験では高純度の銀をベースとするエポキシを、そしてもう一つの試験では亜鉛を中間表面のリチウムに対して射出して付着させ、リチウムシートの側方表面、すなわち、１．４ｃｍ2（３５μ×４００ｃｍ）に付着させた。その結果、０．０８ミリオームという小さな初期抵抗値を与えたが、この初期抵抗値は、数日にわたる高温下で放置した後、そして空気汚染の試験の後に、３ミリオームに急増した。これらの試験が示すことは、電気キャパシタに対して用いられている伝統的な手法は、電池のリチウムアノードの側方集電体には直接適用はできないということである。
【００４０】
〔実例２〕
この実例は、図３の構造に関連するとともに、図１２の巻回体にこの構造を作る方法に関する。
【００４１】
このタイプの側方コンタクト集電体の構造において、図３に示したリチウムの中間導電領域ｉは、巻回後に幅３ｍｍのリチウムの縁を圧縮し、これらを超音波プローブによって溶着して得られる。こうして得られた中間層の厚さは約１ｍｍである。その後、銅シートをその中間層に当て、不活性雰囲気の下で加熱プレートを用いリチウムを局部溶融して銅シートを中間層に溶着させる。これにより、図３に示した第２導電層ｈが形成される。
【００４２】
こうして得られた集電体の接触抵抗は良好で、シートの側方表面の１．４ｃｍ2に対して約０．１ミリオームである。この構造は、摂氏６０度においてガス相による汚染試験でも良好な抵抗を有する。
【００４３】
この試験の変更例として、銅シートｈに、低融点の接着性のリチウム−カルシウム合金（カルシウム１０％）を事前にコーティングすることができる。これにより、このシートの溶融を容易にし、中間層ｉへの局所的な溶着をし易くさせることができる。このような機械的な固着は、コンタクト構造の品質を確実なものとする。
【００４４】
図３に示した第２の金属層ｈを形成するために、銅又はニッケルの粉末をプラズマパルベライゼーション装置で用いた前述と同様の試験を行った結果、時間的に安定な同程度の抵抗が得られた。
【００４５】
リチウムと両立できる不活性金属を中間導電層ｉに接合しないで前述の試験と同等の試験を行った。スチールまたはニッケルなどの金属を層ｉに機械的に接触させて、内部金属層と電池の外部ケーシングとの間の直接的で機械的なコンタクトをシユミレートした。このコンタクトの抵抗は最初は低く、約０．０５〜０．１０オームであったが、この値は、接続部を摂氏６０度に加熱した、あるいは汚染テストを行った直後に激しく増大した。このことは、ケーシングのない電池の場合では、外部端子のコンタクトの安定性を確保するためには、元の状態のアノードのシートの集電体構造を、不活性でリチウムと両立できる剛性金属を用いて仕上げをする必要があることを示している。
【００４６】
異なる方法で第２の導電金属層ｈを設けても短絡を生じなかったことから、図１２に示した巻回体の縁が機械的に強化され、さらに第２の不活性金属ｈを設けることに起因する熱的衝撃からプラスチック部品が保護されるという、リチウム又はその合金をベースとする第２の中間導電層の重要性が示される。
【００４７】
〔実例３〕
この実例は、図４の構造に関連するとともに、図１２の巻回体にこの構造を作る方法に関する。
【００４８】
単一層を含むこの構造は、リチウムシートの端（約３ｍｍ突出している）に、電気アークの下で約０．５ｍｍの厚さの銅の層ｊ（図４）を直接にパルベライゼーションすることにより得られる。この単純な構造の難しい点は、摂氏約１０８０度で溶融する金属を摂氏１８０度で溶融する薄い金属の上に緊密に溶着することと、その際に巻回体のプラスチックａ（図１０参照：プラスチックは薄い金属の近傍（３ｍｍ）に位置している）に損傷を与えないようにすることである。この金属層を得るための条件は、図１０、図１１、図１２の説明に記載されている。この条件は、巻回体の設計、本質的には図１０、図１１、図１２に示した突出部分ｅと間隔ｄの比率に関係する。この間隔ｄは、フィルムを隔てる間隔であり、引っ込むように配置されたフィルムの厚さに対応する。たとえば銅の場合には、電気アークの下でパルベライゼーションする際に生成される液滴の寸法が、導電層を形成する際に重要な役割を果たす。電気アークに注入される圧縮空気のジェットの形を調整することによって得られる粒子の寸法の大部分を、電解質及びカソードのフィルムの厚さと同程度にすることによって、図１１に示すように導電フィルムがｄだけ引っ込むように配置された領域に過剰にパルベライゼーションされた粉末が堆積した場合における偶発的な短絡のリスクを軽減して、形成されるコンタクトの信頼性を向上させることができる。このような寸法を考慮して得られた構造の接触抵抗は非常に小さく、摂氏６０度での汚染試験において優れた性質を示す。得られた典型的な値は、集電体の側方表面１平方センチメートル当たり０．０１〜０．０２ミリオームである。
【００４９】
分解して、空気中における汚染試験を行った後であっても、銅層の非常に良好な密着性と、リチウムと銅層（この銅層はパルベライゼーションにより固められたもの）との間の強い固着性とが確認された。
【００５０】
この単一層接続部の利点は、その構造が単純であることと、銅のような使用材料の性質によって、熱伝導性（電池の発熱とそれの安全性に必要）のみならず集電体層の電気伝導性を最大限まで引き出せることである。電気アークによって得られる急速な溶融とリチウムに粒子を吹きつける冷たいガスのジェットという組み合わせが、図４に示す構造を形成するこのプロセスを特に興味深いものとする。
【００５１】
図１〜図８に示したように空気中で導電性の集電層ｊを形成する材料として使われる銅の代わりに、鉄を用いた試験では、密着性は小さく、抵抗は大きかった。しかしながら、不活性ガスを用いることによって、この方法は改善され、形成されたコンタクトの外観もよくなった。同様の試験においてニッケルを用いた場合には、電気アークの下で溶融金属を射出させるのに空気を用いた場合でも、より密着性が高く、より凝集性の高いコンタクトが得られた。
【００５２】
〔実例４〕
この実例は、図２及び図３に概略を示したアノードのコンタクト接続部の構造を、どのようにして図１５に概略図示した完成後のポリマー電解質電池に用いるかを示している。
【００５３】
円筒状巻回体として使用される電池の寸法は以下の通りである。プラスチック芯の内径は１．３ｃｍ、電池の外径は３．３ｃｍ、巻回幅は１３．６ｃｍ、使用したフィルムの長さは４ｍである。この実例において用いた基本セルは、図１３に示したものである。これは、高温で種々のフィルムを連続処理によって搬送／積層し、連続的に張り合わされ、巻き付けられたものである。最適化していない電池に適用した場合の容量は、この同じ材料を用いた実験室用の電池４平方センチメートルの性能から推定して、１０．９Ｗｈである。
【００５４】
図３に示すようなアノードのコンタクトは、図１３のリチウムシートｂの３ｍｍの縁を接触させ超音波溶接して、厚さ約１ｍｍの中間層ｉが形成するようにして得られる。この中間層は、リチウム層ｉの表面溶融によって銅シートｈを付着させる際に生じる熱的及び機械的な衝撃から電池の他のフィルムを守る役割を果たす。
【００５５】
この実例に用いられるカソード側の側方集電体の構造は、約０．５ｍｍの亜鉛の薄い層から成り、この層はカソードのアルミニウム集電体の突出部に直接電気アークでパルベライゼーションさせることにより得られる。図５は、このタイプのコンタクトを示し、ｋはパルベライゼーションされた亜鉛からなる。
【００５６】
摂氏６０度の温度で作動するこのサイズの電池では、アノードのコンタクトの品質を正確に検証することは非常に困難である。一つの評価方法は、放電中での電流の遮断の測定により行われる。１時間で１０倍変化する放電に対応させて、０．４アンペアから４アンペアまでの電流を用いる。このような電流は、自動車用バッテリーへの応用に必要とされる。観察された全体的な抵抗減少は、約２５ミリオームである。これらの値は、実験室で作られたこの種の電池の摂氏６０度におけるインピーダンス（約８０オーム／ｃｍ2）の測定から、完成後の電池のその他の接触抵抗を差し引いて予測される値にほぼ一致する。これらの結果から、側方に集められるリチウムシートの１．４平方センチメートルの部分（３５μ×４ｍ）に対して０．０１ミリオームと評価される実例２のアノードの側方集電体の抵抗は、１０Ｗｈの巻回体全体の活性表面を考慮に入れて、この電気化学系の抵抗と比較したときに、無視できるものであることが確認される。
【００５７】
電池を異なる速度で完全に放電させることによって、アノードのコンタクト構造の品質をさらに評価することができる。測定に用いた活性電池のこの「速度」は、測定精度の範囲内で期待された値に対応するものであり、これにより、アノードの表面全体が側方集電体によって非常によく電流を流すことが確認できる。電池の放電電流を０．４アンペアから４アンペアへと変化させることは、電池の電気化学的特性から期待されるものにさらによく対応し、これにより、側方集電体の作用の良さが確認される。抵抗値の低下特性及び化学反応物質の利用速度の特性は、電池を一時的に摂氏６０度４８時間、周囲の空気（５００ｍｌ）に一時的に晒す試験の後のサイクルにおいて、影響を受けなかった。これは、アノードシートの側方コンタクト接続部において用いられている溶接の品質を表すものである。
【００５８】
〔実例５〕
この実例５は、実例１と同様の方法でつくられた図２のアノードのコンタクト接続部の構造の中間領域を除いて、先の実例と同様である。電池の特性は実例４と同じである。
【００５９】
この実例とそれを示した図１５とは、このタイプの側方コンタクト接続部に基づく大きな集電表面が、どのように熱交換を容易にするかを示している。側方コンタクト接続部の性質、小さな厚さ、そしてその表面積が、電池の芯と外部ケーシングとの間の熱の伝達に大きく寄与する。特に、円筒形の巻回体が、ケーシング、すなわち、ケーシングの底カバーと上カバー（図示せず）に直接に接している場合に、その寄与はより大きくなる。
【００６０】
〔実例６〕
この実例は、図４のコンタクト接続部の構造を用いており、図１３の積層体を用いて作られ図１５に示された巻回体のリチウムシートの端部に対して電気アークの下でのパルベライゼーション（パルベライゼーション）によって銅を直接パルベライゼーション溶着する。この場合、銅の溶着は図１５のｊに対応し、シートｆは取り除かれている。電池の特性は実例４と実例５の特性と同じであり、空気の下で約０．５ｍｍの銅を溶着させるとき電池の発熱は僅かであり、そのことはリチウムの薄いシートの側方沈着をつくるこの方法の利点を確認させる。
【００６１】
〔実例７〕
この実例は、図１４に示したフィルムを用いて図１５の巻回をつくる点を除いて前述の例と同様である。この例では、巻回をつくるのに用いられた積層体は支持されたリチウムを含んでおり、そしてアノードの突出領域はプラスチックフィルムに接着している。溶着された銅の機械的特性と電気的特性とは、電気アークの下でパルベライゼーションを行う，プロセスを使って、電池がプラスチック支持体と直接に接触している場合でさえも、電池のリチウム上に融点の非常に高い（摂氏１０００度）金属を溶着させれることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】電池の積層構造からなるシートの断面図であって、リチウムのアノード側の側方突出部に、コンタクト接続部が形成される。
【図２】中間層の概略図であって、この中間層にコンタクト接続部を形成する第２の金属が配置されている。
【図３】リチウムフィルムの縁部を相互に溶接することにより形成される中間層の概略図である。この中間層上にコンタクト接続部を形成する第２の金属が配置されている。
【図４】リチウムと両立できる金属層をアノードのリチウムシートの側方突出に緊密に結合させて配置した状態を示す概略図である。
【図５】カソードにおける接続部の略図である。
【図６】円筒形に巻回された、本発明の電池の概略断面図である。
【図７】積層体を平らな芯に巻回して得られる本発明の電池の概略図である。
【図８】複数の層を相互に積み重ね、それらの縁部を相互に集結させた平らな発電器の斜視図である。
【図９】溶融リチウムをパルベライゼーションする装置の概略図である。
【図１０】実験用に用意した電気化学電池の構造の各フィルムの位置を示す断面図である。
【図１１】図１０の端部を拡大した拡大図である。
【図１２】図１０に示した５枚のフィルムを巻回した構造の断面図である。
【図１３】本発明に係るポリマー電解質電池で使用されるフィルムの相互の位置関係を示す概略図である。
【図１４】図１３の変形例である。
【図１５】本発明に係る発電器の断面略図であり、接続部デバイスを表している。
【符号の説明】
【００６３】
ａ  リチウムシート
ｂ  アノードシート
ｃ  電解質
ｆ  カソード
ｅ  集電体
ｇ  中間金属層
ｈ  第２導電性層
【図１】
2007066915.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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